JP7455394B2 - 管理システム - Google Patents

Description

本発明は、画像認識によって所定位置に所定の薬剤が配置されたか否かを判断する管理システムに関する。

主に手術室に使われる薬剤や道具の中には、所定の薬剤や器具を所定の位置に配置された薬剤容器を定数管理するものが知られている。
従来、こうした医療用器具や医薬品等の管理は、医療従事者の目視による確認で行われていたのが現状であるが、緊急時の対応などで記録に残らない道具の持ち出しや、記載ミス等によって把握されている数と薬剤容器上の実数とが合致しない場合等があり得る。
こうした在庫管理の部分を自動化し、所定の位置に所定の薬剤が配置されているかどうかを確認するために、例えば画像認識等の手法を用いて、使用された薬剤の補充を行ったり、所定の薬剤や器具が所定の位置に配置されているかどうかを確認する薬品管理システムが求められている。

特許第５３０６０９３号 特開２０２０－９２８１９号公報

こうした課題に対応するべく、トレイ上に示されたカラーコード（登録商標）を用いて、複数の薬品の位置と種類とを確認する方法が、いくつか考えられている（例えば特許文献１、２等参照）。
しかしながら、従来の薬品管理システムでは、トレイ上のカラーコードを読み取ることは可能であったが、かかるカラーコード上に置かれたものがたしかにその薬品であるか否かを判断するようなシステム的な照合機能までもは備えていなかった。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、容器上に配置される複数の薬品の位置と種類と補充の成否について確認可能な管理システムの提供を目的とする。

本発明は、複数の薬剤を含む医療材料が載置される容器と、前記薬剤の薬剤情報を読み取る読取部と、前記容器上の前記薬剤が載置されるべき位置にあって当該薬剤の種類と紐づけられる標識部と、前記容器を上方から撮影して画像を取得する画像取得部と、前記読取部によって前記薬剤情報が読み取られた際に、前記画像から前記載置されるべき位置に対応する前記標識部を認識する画像認識部と、前記画像取得部によって取得された画像と、前記画像認識部によって認識された前記標識部と、を用いて前記載置されるべき位置に前記薬剤が正しく位置するか否かを判断する補充判断部と、を有し、前記補充判断部は、少なくとも前記薬剤情報が前記読取部によって読み取られる前に撮影された第１の画像と、前記薬剤情報が読み取られた所定の時間後に再度撮影された第２の画像と、を用いて前記薬剤が前記載置されるべき位置に正しく補充されたか否かを判断することを特徴とする。

本発明によれば、容器上に配置される複数の薬品の位置と種類と補充の成否について確認することができる。

薬品管理システムの全体構成の一例を示す図である。 図１に示した容器の構成の一例を示す図である。 薬品管理システムにおける制御部の構成の一例を示す図である。 容器上に薬剤が配置された一例を示す図である。 薬品管理システムの動作の一例を示す図である。 表示部の構成の一例を示す図である。 図５における１回目に撮影される画像の一例を示す図である。 図５における２回目に撮影される画像の一例を示す図である。 他の実施形態における２回目に撮影される画像の一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に用いられる管理システムである薬品管理システム１００の全体構成を示す図である。
薬品管理システム１００は、例えば各種の薬品や医療材料等が載置される容器であるトレイ１０と、トレイ１０を上方から撮影する画像取得部たる撮像部２０と、医療材料の外箱等に記載されているバーコード等の薬剤情報Ｍを読み取る読取部３０と、を有している。
薬品管理システム１００にはまた、撮像部２０によって撮影された画像を表示するための表示装置たる制御端末としてのコンピュータ５０と、を有している。
なお、ここでいう医療材料とは、薬剤や輸液、その他医療器具を含み、本実施形態では主として薬品のような消耗品あるいは使い捨て器具等を意味する。

トレイ１０には例えば図２に示すように、薬品を含む複数種類の薬剤１、医療材料２、３が、それぞれの所定の位置に載置されており、各薬剤の「置かれるべき位置」には、図２に示すように対応する識別コード２１、２２、２３が配置されている。
かかる識別コード２１、２２、２３はトレイ１０の壁面で区切られた各区画に対応して配置されている。また、薬剤１の置かれるべき位置には識別コード２１が、医療材料２の置かれるべき位置には識別コード２２が、医療材料３の置かれるべき位置には識別コード２３が、それぞれ対応する形で配置されている。
なお、ここでは説明の簡単化のために３種の識別コード２１、２２、２３についてのみ述べるが、何種類であっても良く、また各識別コードと薬剤の配置との関係もかかる構成に限定されるものではない。また、図２では薬剤１や医療材料３等によって識別コードが隠されることを説明するために、薬剤１、医療材料２等を破線で示し、透過して識別コード２１、２２、２３を記載したが、実際には上方に何かが載ったときには撮像部２０からは識別コードが見えないような位置になっている。
また、本実施形態では、トレイ１０の底面に、各区画と一致するサイズのシートが配置され、シート上に識別コード２１、２２、２３がカラーコード（登録商標）として印刷された態様を示している。しかしながら、これもトレイ１０に直接表示されたものであっても、各区画にパネルのように付加するものであっても良い。また、本実施形態では特に読み取り速度の速さや、同時に視野角内に複数あったときの検知精度から、カラーコードを標識部たる識別コードとして用いているが、かかる構成に限定されるものではなく、物品を識別可能な表示であれば標識部として機能する。
かかるカラーコードについての詳細な説明は省略するが、所定の大きさのマス目に各種色が着色され、かかる色の組み合わせを変えることによってそれぞれの識別コード２１、２２、２３で異なる内容を表示している。

撮像部２０は、トレイ１０の上方からトレイ１０を撮影するカメラ装置であって、静画あるいは動画を取得可能な画像取得部として機能する。
撮像部２０は、コンピュータ５０に接続されており、取得された画像データはコンピュータ５０に保存される。

読取部３０は、バーコードリーダーとして機能する読取手段であって、例えば補充するべき医療材料の外箱等を読取部３０にかざすと、当該外箱のバーコードから医療材料の薬剤情報Ｍを取得してコンピュータ５０に送信する。
かかる薬剤情報Ｍは、例えば手術用途などで用いられるトレイ１０の場合には、配置される薬剤は固定種類であるので、予め登録されたマスターデータと照合して、一致したマスターデータ上の薬剤データを薬剤情報Ｍとしてコンピュータ５０に送信する。
ここでいう薬剤情報Ｍには少なくとも薬剤の名前または種類が含まれており、形状、大きさ、等のデータを含んでも良い。また、本実施形態では薬剤について特に説明するが、薬剤以外の輸液や道具などの各種医療材料においても同様であるため、その他の医療材料については説明を省略する。
なお、ここではバーコードから薬剤情報Ｍを取得するためにマスターデータを用いるとしたが、かかる構成に限定されるものではなく、例えば上位装置から送られてくるデータや、外部記憶装置等を用いて照合しても良い。また、読取部３０は補充しようとする薬剤から、薬剤情報Ｍの取得が可能であればよく、バーコードリーダーではなく、例えば画像認識によって薬剤を同定する手段を「読取部」として機能させても良い。

コンピュータ５０は、図３に示すように、読取部３０によって薬剤情報Ｍが読み取られた際に撮像部２０によって撮影された画像からトレイ１０上に置かれるべき位置を判別する画像認識部５１と、撮像部２０によって取得された画像と、画像認識部５１によって認識された識別コード２１、２２、２３と、を用いて識別コード２１、２２、２３のそれぞれの位置に薬剤が正しく位置するか否かを判断する補充判断部５２と、を有している。
コンピュータ５０は、これら制御に用いられる各部と、操作者に対して画像認識部５１や補充判断部５２による判断の結果を表示するためのユーザーインターフェースとして表示部５３を有している。
画像認識部５１は、薬剤情報Ｍを取得したときに、薬剤情報Ｍに含まれる薬剤の名前や種類を元に当該薬剤が識別コード２１、２２、２３の何処に置かれるべき薬剤かを判断する。例えば、画像認識部５１が、薬剤情報Ｍから当該読み取られた薬剤が薬剤１であると判断したとき、薬剤１に対応する識別コード２１が貼られた区画が「置かれるべき位置」である。また、同様に判別した薬剤がトレイ１０に入る薬剤ではない場合には、「置かれるべき位置」は見つからなかった旨ユーザーに報知することもできる。
補充判断部５２は、少なくとも薬剤情報Ｍが読み取られる前に撮影された第１の画像Ｐ１と、薬剤情報Ｍが読み取られた所定の時間後に再度撮影された第２の画像Ｐ２と、を用いて薬剤が正しく補充されたか否かを判断する。

また、補充判断部５２は、後述するように、読取部３０によって薬剤情報Ｍを読み取ったときには、読み取られた薬剤情報Ｍから、薬剤１に対応する識別コード２１の位置を、表示部５３において、例えば色付きの枠線で囲う等の方法で強調表示可能である。

さて、このような薬品管理システム１００の動作について、図５を例として説明する。
まず、トレイ１０には、補充済状態ではそれぞれの区画に対応する医療材料１、２、３その他が配置されている。
医療材料１、２、３が各区画に配置された図４の状態では、識別コード２１、２２、２３は何れも医療材料によって隠されるため、撮像部２０では識別コード２１、２２、２３が読取できなくなることで医療材料１、２、３が配置されていることが確認できている。
さて、トレイ１０から手術室において薬剤１、医療材料３が使用された場合について考える。

薬剤１が使用されると、薬剤１の区画にある識別コード２１が撮像部２０で読み取り可能になる。医療材料３についても同様である。そこで、使用者はまずトレイ１０を撮像部２０の下に設置し、コンピュータ５０を操作して図６におけるスキャンボタン５４を押下する（ステップＳ１０１）。
すると、撮像部２０によってトレイ１０が撮影され（ステップＳ１０２）て、表示部５３には図７のようにトレイ１０及びトレイ１０に載置された医療材料２その他の画像が表示されるとともに、薬剤１、医療材料３が載置されずに読み取り可能な状態である識別コード２１、２３が赤枠（図７においては斜線枠）で囲われて表示される（ステップＳ１０３）。
ステップＳ１０２において撮影される画像は、後述するように、「薬剤情報Ｍが読取部３０で読み取られるより前の画像」であり、初期画像Ｐ１とする。
ステップＳ１０３において、表示部５３は画像認識部５１が認識できた識別コード２１、２３を赤枠で囲み、操作者に対してわかりやすく表示する。かかる構成により、使用された薬剤の位置を操作者が容易に確認可能である。
なおこのとき、使用されていない医療材料２に対応する識別コード２２については上方から撮影できず隠されているため、画像認識部５１には認識されないので当然ながら表示部５３には表示されない。

画像認識部５１は、ステップＳ１０３において認識された識別コード２１、２３に対応する医療材料である薬剤１、医療材料３の名称や種類、個数等を、表示部５３の初期画像Ｐ１の表示部位の左側に補充情報Ｑ１として表示する（ステップＳ１０４）。
操作者は、補充情報Ｑ１に従って、補充するべき薬剤１、医療材料３の数量、種類を把握して在庫などからこれら医療材料を用意する。

用意された薬剤１を補充するときには、まず薬剤１の外箱等に表示されているバーコード等を読取部３０にかざして薬剤情報Ｍを読み取らせる（ステップＳ１０５）。かかるステップＳ１０５は、薬剤情報Ｍを読み取る読取工程である。
読取部３０は、読み取った薬剤情報Ｍをコンピュータ５０に送信する。画像認識部５１は、かかる薬剤情報Ｍから、薬剤１に対応する区画である識別コード２１の位置を図７のように色を変えて強調表示する（ステップＳ１０６）。
操作者は、ステップＳ１０６の強調表示を見て、トレイ１０のどこに薬剤１を補充するべきなのかを簡易に把握することができる。
ついで、ステップＳ１０５で読取部３０によって薬剤情報Ｍが読み取られた所定の時間後に、再度撮像部２０によって読取後の補充後画像として第２の画像として読取後画像Ｐ２が撮影される（ステップＳ１０７）。かかるステップＳ１０７は、読取後の第２の画像として読取後画像Ｐ２を取得する第２画像取得工程である。

ここでステップＳ１０７において撮影された読取後画像Ｐ２は、表示部５３の初期画像Ｐ１に上書きされる形で図８のように表示される。
またこのとき、補充判断部５２は、第１の画像たる初期画像Ｐ１と第２の画像たる読取後画像Ｐ２とを比較して、読取部３０の読取動作の前後に撮られた２つの画像の相違点、すなわち画像認識部５１が識別コード２１を認識可能か否かを判断する。
例えば薬剤１が正しい位置に補充された場合、画像認識部５１は初期画像Ｐ１においては識別コード２１を認識できて表示部５３に表示しており、読取後画像Ｐ２においては識別コード２１が隠されて認識されなくなっている。
つまり、補充判断部５２は、かかる画像認識部５１の認識する識別コード２１の認識の可否が変わったことを条件として、薬剤１が識別コード２１に対応する位置に正しく載置されたかどうかを判断する（ステップＳ１０８）。

ステップＳ１０８で正しく載置されていた場合（ステップＳ１０８でＹｅｓ）には、補充判断部５２は補充情報Ｑ１から薬剤１を外した補充情報Ｑ２として更新するとともに、読取後画像Ｐ２を初期画像Ｐ１として扱い、再度ステップＳ１０３からの動作を繰り返す。
また、薬剤１の置く位置が異なる等、何らかの理由によりステップＳ１０８で正しく載置されなかった場合（ステップＳ１０８でＮｏ）には、読取後画像Ｐ２からは識別コード２１が読み取れるままである。
この場合には、操作者は、表示部５３から薬剤１の表示が消えないので、自身の動作を見直して置く位置の誤りや薬剤１の種類の確認等を行いやすくなるので人為的ミスの軽減にも寄与する。
また、このように読取部３０によって読み取られた薬剤１の薬剤情報Ｍを用いて判明したトレイ１０上に置かれるべき位置と、実際に薬剤１が置かれた場所とが一致しない場合には、表示部５３は何らかの報知手段によって操作者にこの点を強調して伝えても良い（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０８でＹｅｓとなり、ステップＳ１０３から繰り返す場合には、操作者は（補充情報Ｑ１から薬剤１が補充済としてグレーアウトされた）新たな補充情報Ｑ２に基づいて次に医療材料３の外箱等のバーコードを読取部３０によって読みとる（ステップＳ１０５）。
すると医療材料３が載置されるべき位置である識別コード２３に対応する位置に強調表示がなされる（ステップＳ１０６）とともに、新たな初期画像Ｐ２に対する新たな読取後画像Ｐ３を撮影する（ステップＳ１０７）。
補充判断部５２は、ステップＳ１０８において、第１の画像として初期画像Ｐ２を、第２の画像として読取後画像Ｐ３を用いて、識別コード２３の位置に確かに医療材料３が載置されたか否かを判断する（ステップＳ１０８）。

全てのトレイ１０上の医療材料について補充が終了すると、第１画像と第２画像との間の差異がなくなるので、Ｓ１０８ではＮｏの分岐となり、ステップＳ１０９において操作者は動作を終了させる。あるいは、異なるトレイをセットして再度ステップＳ１０１から処理を始める。

本実施形態における薬剤管理システム１００では、以上のような操作を繰り返すことで、トレイ１０の区画化された各位置に対応する薬剤あるいは医療材料について補充を容易にすることができる。

以上述べたように、本実施形態では、補充の際に読取部３０によって薬剤情報Ｍを取得すると、撮像部２０による撮影操作は所定の時間後に自動で行われる。
このような構成により、操作者は撮影の手間を減らすとともに、読取部３０によって薬剤情報Ｍを読み取る前後での２つの画像を用いて、医療材料が正しい位置に補充されたかどうかをも照合する照合機能を有する。したがって、トレイ１０上に配置される複数の薬品の位置と種類と補充の成否について確認することができる。

また本実施形態では、補充判断部５２は、読取部３０が薬剤情報Ｍを読み取ったことを条件として、載置されるべき位置を強調表示する。
かかる構成により、操作者に補充を行う薬剤の位置をわかりやすく表示することができるので、より簡易にトレイ１０上に配置される複数の薬品の位置と種類と補充の成否について確認することができる。

また本実施形態では、補充判断部５２は、読取部３０によって薬剤情報Ｍを読み取る前後の第１の画像と第２の画像とを用いて載置されるべき位置に薬剤が正しく位置しないことを確認したことを条件として、正しい位置を強調表示する（ステップＳ１０９）。かかる構成によれば、作者に補充を行う薬剤の位置をわかりやすく表示することができるので、より簡易にトレイ１０上に配置される複数の薬品の位置と種類と補充の成否について確認することができる。

補充判断部５２は、初期画像Ｐ１において認識されていた識別コード２１が、読取後画像Ｐ２において認識されなくなったことを条件として、識別コード２１の位置に薬剤１が補充されたと判断する。
かかる構成により、読取部３０によって認識された薬剤情報Ｍに対応する位置に薬剤１が補充されたかどうかを確認できるので、より簡易にトレイ１０上に配置される複数の薬品の位置と種類と補充の成否について確認することができる。

さて、本発明の変形例として、例えばステップＳ１０５からステップＳ１０７にかかる「所定の時間」を短くしても良い。
かかる構成によれば、図９に示すように、操作者が載置した後の画像ではなく、置いている途中の画像を撮像部２０が第２の画像として取得することとなる。
このように、置いている途中の画像を第２の画像として取得することとすれば、薬剤１を置こうとするときに、たしかに薬剤１が置かれたことを確認するための証拠画像Ｒ１としてコンピュータ５０に記憶することができる。
このように、読取部３０によって薬剤情報Ｍが読み取られてから撮影までの所定の時間を短くすることによれば、第２の画像を証拠画像Ｒ１として残すことができる。したがって、証拠画像Ｒ１によるデータとして人為的なミスがないことを確認出来て、より確実に複数の薬品の位置と種類と補充の成否について確認することができる。

なお、本実施形態では、薬剤情報Ｍの読取後に１枚の画像を取得する態様についてのみ述べたが、例えば「所定の時間」が異なる複数枚の画像を取得して、そのうち１枚を証拠画像Ｒ１として、他の１枚を読取後画像Ｐ２として、それぞれ別途取り扱うとしても構わない。

また、「強調表示」とは本実施形態では表示部５３の表示の形態を枠線等で囲うことで表現したが、その他視覚的に操作者にわかりやすく表示するものであれば、拡大表示や点滅等の報知手段を取っても良く、かかる構成に限定されるものではない。
また、表示部５３に示すことに限定されるものでもなく、例えば薬剤管理システム１００に照明部を設け、トレイ１０上で薬剤情報Ｍに対応する薬剤が載置されるべき位置を直接照らすことで視覚的に強調する方法を取るとしても良い。

以上、本考案を上述した実施形態により説明したが、本考案は上述した実施形態に限定されるものではなく、本考案の範囲内で変更等が可能である。
なお、トレイ１０に薬剤を補充するには、薬剤師や検査者等の人間が行ってもよく、入力された補充情報に基づいて自動的に補充する機械等が行うとしてもよい。
また、トレイ１０は本実施形態では上方が開放された箱状の部材としたが、その他薬剤を載置可能な形状であれば、形状については自由に決定しても構わない。

１、２、３ 医療材料（薬剤）（薬品）
３０ 読取部
２１、２２、２３ 標識部（識別コード）
２０ 画像取得部（撮像部）
５１ 画像認識部
５２ 補充判断部
５３ 表示部
１００ 薬品管理システム（管理システム）
Ｍ 薬剤情報
Ｐ１ 第１画像（初期画像）
Ｐ２ 第２画像（読取後画像）
Ｑ１、Ｑ２補充情報

Claims (4)

1. 複数の薬剤を含む医療材料が載置される容器と、
   前記薬剤の薬剤情報を読み取る読取部と、
   前記容器上の前記薬剤が載置されるべき位置にあって当該薬剤の種類と紐づけられる標識部と、
   前記容器を上方から撮影して画像を取得する画像取得部と、
   前記読取部によって前記薬剤情報が読み取られた際に、前記画像から前記載置されるべき位置に対応する前記標識部を認識する画像認識部と、
   前記画像取得部によって取得された画像と、前記画像認識部によって認識された前記標識部と、を用いて前記載置されるべき位置に前記薬剤が正しく位置するか否かを判断する補充判断部と、
   を有し、
   前記補充判断部は、少なくとも前記薬剤情報が前記読取部によって読み取られる前に撮影された第１の画像と、前記薬剤情報が読み取られた所定の時間後に再度撮影された第２の画像と、を用いて前記薬剤が前記載置されるべき位置に正しく補充されたか否かを判断することを特徴とする管理システム。
2. 請求項１に記載の管理システムであって、
   前記補充判断部は、前記読取部が前記薬剤情報を読み取ったことを条件として、載置されるべき前記位置を強調表示することを特徴とする管理システム。
3. 請求項１または２に記載の管理システムであって、
   前記補充判断部は、前記第１の画像と前記第２の画像とを用いて前記載置されるべき位置に前記薬剤が正しく位置しないことを確認したことを条件として前記位置を強調表示することを特徴とする管理システム。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載の管理システムであって、
   前記補充判断部は、前記第１の画像において認識されていた前記標識部が、前記第２の画像において認識されなくなったことを条件として、前記標識部の位置に前記薬剤が補充されたと判断することを特徴とする管理システム。

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